一种基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料系统及方法，主要由透氧膜组件、热解气化膜反应器、以及脱水催化膜反应器三部分组成。可将生物质或有机固废热解气化，再经合成气转化制备合成燃料。透氧膜组件可从空气中分离捕集得到热解气化所需的高纯度氧气，而热解气化膜反应器可进行生物质/有机固废热解气化并催化重整脱焦得到高品质合成气，脱水催化膜反应器可进一步将合成气定向转化为合成燃料。热解气化膜反应器耦合多孔碳化硅膜和整体式催化剂，具有热解气化、粗燃气净化和重整脱焦一体化功能；脱水催化膜反应器耦合加氢催化剂和脱水分子筛膜，可一步实现加氢反应和副产物水原位移除，提升反应效率和产物收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利属于生物质/有机固废资源化利用，特别涉及一种基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料系统及方法。

技术介绍

1、我国能源消费主要以煤、石油、天然气等化石能源为主，是co2排放的主要来源。调整能源结构、发展可再生生物质固废资源化利用是实现co2减排目标的重要途径。我国生物质储量丰富，但整体利用率不高（<10%）。如何发展经济有效的低劣生物质（如：秸秆、木屑等）高值化利用技术，是提高我国生物质利用率的关键。

2、生物质主要利用途径为直接燃烧和生物转化。直接燃烧发电和供热，过程简单、易实现，但生物质能利用率偏低。生物转化制生物燃料和化学品，主要采用淀粉类生物质原料；而采用秸秆等纤维素类生物质原料，发酵效率低、产物分离难，其产业化进程较为缓慢。生物质热化学转化原料适应性强、转化效率高，被认为是21世纪最具产业化发展前景的技术途径。生物质热化学转化包括直接液化和间接液化两种路线。其中，间接液化路线将生物质先高温气化为合成气（主要成分h2和co），再催化转化为高值液体燃料，具有过程易于控制，产品纯度高，几乎不含s、n杂质等特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，所述的生物质原料是生物质、废弃塑料、生活垃圾、城市污泥、地沟油、工业废油的一种或多种；还包括CO2和H2O供入装置，用于透氧膜分离出氧气与CO2和H2O混合。

3.根据权利要求1所述的基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，所述的热解气化膜反应器为管式；多孔膜为管式，管内侧为截留侧，管外侧为渗透侧；所述的多孔膜的材质是碳化硅膜；多孔膜长度0.1-2m，...

【技术特征摘要】

1.一种基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，所述的生物质原料是生物质、废弃塑料、生活垃圾、城市污泥、地沟油、工业废油的一种或多种；还包括co2和h2o供入装置，用于透氧膜分离出氧气与co2和h2o混合。

3.根据权利要求1所述的基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，所述的热解气化膜反应器为管式；多孔膜为管式，管内侧为截留侧，管外侧为渗透侧；所述的多孔膜的材质是碳化硅膜；多孔膜长度0.1-2m，壁厚0.2-5cm，内径1-10cm，平均孔径1-20μm；催化重整催化剂层截面厚度0.5-5cm，床层高度与多孔膜的长度差值不大于0.05-0.2m。

4.根据权利要求1所述的基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，所述的催化重整催化剂层中的催化剂表面涂覆有沸石分子筛限域纳米金属催化剂涂层，沸石分子筛是mfi、sba-15、mcm-41中的任意一种，催化剂活性组分是ni、co、mo等廉价金属中的任意一种或多种，而助剂是mg、sr、ba、ca等碱性金属中的任意一种或多种；

5.根据权利要求1所述的基于膜分离强化的集成式生物质/有机固废转化制合成燃料的装置，其特征在于，所述的加氢催化剂层和脱水分子筛膜所构成的一体式催化反应膜中，催化剂是rh、cu、co、mo、in、zn、zr、ni等金属中的任意一种或多种，而脱水分子筛膜是na...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾学红，陈焕浩，曾丰，王学瑞，张广儒，金万勤，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：